7. 文文在学习了勾股定理相关知识后探究下面一系列问题,请你思考并类比解决下列问题:
(1)如图
,在正三角形ABC内有一点P,且PA=3,PB=4,PC=5,求∠APB的度数;
(2)如图,在△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,其内部有一点P,且PA=2,PB=1,PC=3,求∠APB的度数.
(1)如图
(2)如图,在△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,其内部有一点P,且PA=2,PB=1,PC=3,求∠APB的度数.
答案
解:(1) 将△APB绕点B顺时针旋转60°,使AB与BC重合,得到△CP'B,连接PP'。
由旋转的性质可得:△APB≌△CP'B,
∴ P'C = PA = 3,BP' = BP = 4,∠PBP' = 60°,∠APB = ∠CP'B。
∵ BP' = BP,∠PBP' = 60°,
∴ △PBP'是等边三角形,
∴ PP' = BP = 4,∠BP'P = 60°。
在△PP'C中,$PP'^2 + P'C^2 = 4^2 + 3^2 = 25$,$PC^2 = 5^2 = 25$,
∴ $PP'^2 + P'C^2 = PC^2$,
∴ ∠PP'C = 90°,
∴ ∠CP'B = ∠BP'P + ∠PP'C = 60° + 90° = 150°,
即∠APB = 150°。
(2) 将△APB绕点A逆时针旋转90°,使AB与AC重合,得到△AP'C,连接PP'。
由旋转的性质可得:△APB≌△AP'C,
∴ P'C = PB = 1,AP' = AP = 2,∠PAP' = 90°,∠APB = ∠AP'C。
∵ AP' = AP,∠PAP' = 90°,
∴ △PAP'是等腰直角三角形,
∴ $PP'^2 = PA^2 + AP'^2 = 2^2 + 2^2 = 8$,∠AP'P = 45°。
在△PP'C中,$PP'^2 + P'C^2 = 8 + 1^2 = 9$,$PC^2 = 3^2 = 9$,
∴ $PP'^2 + P'C^2 = PC^2$,
∴ ∠PP'C = 90°,
∴ ∠AP'C = ∠AP'P + ∠PP'C = 45° + 90° = 135°,
即∠APB = 135°。
答:(1) ∠APB的度数为150°;(2) ∠APB的度数为135°。
由旋转的性质可得:△APB≌△CP'B,
∴ P'C = PA = 3,BP' = BP = 4,∠PBP' = 60°,∠APB = ∠CP'B。
∵ BP' = BP,∠PBP' = 60°,
∴ △PBP'是等边三角形,
∴ PP' = BP = 4,∠BP'P = 60°。
在△PP'C中,$PP'^2 + P'C^2 = 4^2 + 3^2 = 25$,$PC^2 = 5^2 = 25$,
∴ $PP'^2 + P'C^2 = PC^2$,
∴ ∠PP'C = 90°,
∴ ∠CP'B = ∠BP'P + ∠PP'C = 60° + 90° = 150°,
即∠APB = 150°。
(2) 将△APB绕点A逆时针旋转90°,使AB与AC重合,得到△AP'C,连接PP'。
由旋转的性质可得:△APB≌△AP'C,
∴ P'C = PB = 1,AP' = AP = 2,∠PAP' = 90°,∠APB = ∠AP'C。
∵ AP' = AP,∠PAP' = 90°,
∴ △PAP'是等腰直角三角形,
∴ $PP'^2 = PA^2 + AP'^2 = 2^2 + 2^2 = 8$,∠AP'P = 45°。
在△PP'C中,$PP'^2 + P'C^2 = 8 + 1^2 = 9$,$PC^2 = 3^2 = 9$,
∴ $PP'^2 + P'C^2 = PC^2$,
∴ ∠PP'C = 90°,
∴ ∠AP'C = ∠AP'P + ∠PP'C = 45° + 90° = 135°,
即∠APB = 135°。
答:(1) ∠APB的度数为150°;(2) ∠APB的度数为135°。
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